偏置随机行走过程中的能量转换和熵产生：从离散建模到连续极限
摘要：离散和连续的热力学过程中，我们考虑了一个随机行走者（例如分子轨道上的分子马达），利用定期注入的能量（功）通过N个位点并在释放热量的同时有能力向下移动。有趣的是，我们发现，在从离散模型开始，当运动在空间和时间上变得连续（N趋向于无穷大），极限并不是唯一的，而是取决于在过程中假定哪个物理可观测量不变。特别地，我们可以选择在这个极限过程中保持速度和扩散系数不变（通常如此），但这会影响熵产生。此外，我们还研究了熵产生在N趋向于无穷大时保持不变的过程，但要付出速度或扩散系数的修改。此外，我们还将这个动态过程与对立力进行作用，这使得我们能够研究过程离散化对将输入功转化为输出功的热力学效率的影响。有趣的是，我们发现在N趋向于无穷大的极限情况下，效率是增加的。最后，我们研究了在位点之间的转换只能在有限的时间间隔内发生的相同过程，并研究了当接近连续极限时，这种时间离散化对热力学变量的影响。
作者：Henning Kirchberg and Abraham Nitzan
论文ID：2308.07985
分类：Statistical Mechanics
分类简称：cond-mat.stat-mech
提交时间：2023-08-17